在快速、準(zhǔn)確的檢測方法出現(xiàn)之前，消除家禽類食品中的毒害細(xì)菌是件很棘手的事情。研究人員正在研究使用疫苗、益生菌、益生元，甚至精油等方法，以減少農(nóng)場里的細(xì)菌感染。
根據(jù)美國疾控中心的數(shù)據(jù)，美國每年有近300萬起病例是由受沙門氏菌和彎曲桿菌感染的食物引起的。那些感染沙門氏菌的患者中，有26500人送醫(yī)就診，致死420例，直接醫(yī)療費(fèi)用約為3.65億美元。盡管彎曲桿菌不太可能導(dǎo)致送醫(yī)或死亡，但它的危害仍不容小覷，可能導(dǎo)致腹瀉、惡心、嘔吐，有時(shí)還會造成長期健康問題。其中，學(xué)齡前兒童和老年人患病風(fēng)險(xiǎn)最高。
這些病原體可以潛伏在不同種類的食物中，而雞肉和雞蛋是重災(zāi)區(qū)。研究人員經(jīng)常在超市出售的雞肉中檢測出沙門氏菌或彎曲桿菌——高達(dá)8%-24%的包裝檢測結(jié)果為陽性。即便如此，銷售被細(xì)菌感染的生雞肉并不違法。法律只要求制造商對生產(chǎn)線上的雞肉進(jìn)行抽檢，只要陽性檢測比例未超標(biāo)，就可以繼續(xù)生產(chǎn)，無需整頓。
有人認(rèn)為，雞肉與生菜不同，通過烹飪煮熟后可殺死微生物。但要求整頓的人發(fā)現(xiàn)這種說法有漏洞：如果殺死微生物真這么簡單，為什么還會有這么多人患病？
為了進(jìn)一步探索沙門氏菌和彎曲桿菌在家禽上的存活時(shí)間，《Knowable》雜志采訪了威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的微生物學(xué)家Steven C. Ricke。2021年，他在《動(dòng)物生物科學(xué)年度評論》上發(fā)布了一篇關(guān)于家禽安全的文章。以下摘錄對話內(nèi)容經(jīng)過編輯，對長度進(jìn)行了縮減以保證語義清晰。
問：要想在農(nóng)場或加工過程中消滅病原體，我們面臨著哪些挑戰(zhàn)？
答：彎曲桿菌的最佳生長溫度約為42攝氏度，恰好是雞的體溫，因此它在家禽中的適應(yīng)性相當(dāng)好。沙門氏菌的攜帶者包括野外鳥類、家貓和蟑螂，此外還有喜愛谷物的小鼠和大鼠。儲存家禽飼料時(shí)，病原體可通過上述途徑進(jìn)入飼料中。此外沙門氏菌還可以通過空氣傳播。
沙門氏菌是一種狡猾的生存專家——所以你能想象挑戰(zhàn)有多大。
你沒法時(shí)刻盯著通過加工線的雞肉，并看出哪里有沙門氏菌，畢竟采樣本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)。理想的情況是對每一個(gè)出廠的成品都進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)沙門氏菌和彎曲桿菌就立刻采取措施消滅病菌。目前我們還沒有足夠快或足夠精確的檢測方式來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，雖然多項(xiàng)研究正在進(jìn)行，但我們暫時(shí)還無法達(dá)到。
如果我們有更快、更好、更精確的檢測工具，這些問題就會迎刃而解。例如在測試控制措施時(shí)，你并不知道測試效果如何，除非你的測試工具足夠強(qiáng)大，并能量化應(yīng)用該措施后測試數(shù)據(jù)的具體下降數(shù)值。
基于免疫學(xué)檢測，沙門氏菌有不同的血清變種，我們還需要快速識別不同血清型變種的工具。識別出不同的血清型變種非常重要，因?yàn)椴⒎撬械纳抽T氏菌都是同一種類型。血清型變種鼠傷寒沙門菌（Typhimurium）和腸炎沙門氏菌（Enteritidis）是很多疾病爆發(fā)的根源，也是醫(yī)學(xué)界主要關(guān)注的病原體。而其他血清型變種相對而言沒有那么危險(xiǎn)。因此在理想情況下，最好有一個(gè)傳感器，可以立即告訴你這是哪種沙門氏菌血清型變種、在哪里、有多少數(shù)量。
問：你在論文提到，為了對抗這些病原體，家禽業(yè)使用了益生菌（有益的細(xì)菌）和益生元（促進(jìn)益生菌生長的營養(yǎng)物質(zhì)），甚至還有精油，這是出于什么考慮？
答：由于大眾越來越關(guān)注抗生素的耐藥性，所以家禽業(yè)一直在努力遏制常規(guī)的抗生素使用。但問題是抗生素很好用，所以現(xiàn)在有很多人正試圖用其他化合物來實(shí)現(xiàn)其作用。通過將精油、益生菌和益生元添加到飼料或水中，讓其發(fā)揮各自不同的作用。
精油具有抗微生物的特性。如果化合物和病原體調(diào)配得當(dāng)、濃度適中，則精油可用于殺死食源性病原體。
益生菌和益生元發(fā)揮作用的機(jī)制不同，為的是第一時(shí)間防止病原體在腸道扎根。
益生菌、益生元、精油等被使用以對抗沙門氏菌
有些人認(rèn)為這些產(chǎn)品更像是“騙人的萬金油”。
實(shí)際上這背后有很多科學(xué)依據(jù)，我們曾經(jīng)實(shí)驗(yàn)過柑橘精油，它們對病原體的生長和生存有很強(qiáng)的抑制作用。在一項(xiàng)研究中，柑橘精油將沙門氏菌減少了一個(gè)可觀的量級，即一到兩個(gè)對數(shù)，這一突破對行業(yè)來說至關(guān)重要。我不會聲稱我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對病原體的完全殺滅，因?yàn)槟呐驴股匾矝]有做到這一點(diǎn)。當(dāng)然，不是所有精油都有抑制作用。在最好的情況下，我們希望將病原體減少到檢測標(biāo)準(zhǔn)以下。
用于家禽業(yè)的益生菌包括芽孢桿菌、雙歧桿菌和乳酸桿菌。它們幾乎都存在于酸奶中，但可能是不同的菌株，為的是幫助建立健康的腸道微生物群。
益生元是不可消化的碳水化合物，例如低聚果糖、低聚半乳糖和半乳甘露低聚糖，它們本質(zhì)上都是益生菌的食物。據(jù)我所知，沒有證據(jù)表明益生元對病原體有用，這就是其作用所在，就好比你在餓死病原體的同時(shí)也在喂養(yǎng)益生菌。
在小雞出生的24至48小時(shí)內(nèi)，它們非常容易受到感染，因?yàn)樗鼈兊哪c道微生物還沒有發(fā)育完善。而使用益生菌和益生元可以加速小雞腸道微生物的生長。一個(gè)健康的腸道微生物群被建立起來后，就可以成為一個(gè)屏障，防止病原體扎根。這被稱為“競爭性排斥”，就像是屋子里已經(jīng)住滿了租客，病原體就沒有辦法住進(jìn)房子了。
你能做的一切都是為了抵御病原體，留存有益細(xì)菌，做到這一點(diǎn)你就勝利了。
問：有些團(tuán)體試圖讓美國農(nóng)業(yè)部承認(rèn)沙門氏菌為雞肉中的 "雜質(zhì)"，也就是說被感染的雞肉不能上架出售。在大腸埃希菌（O157:H7）被宣布為牛肉中的雜質(zhì)后，相關(guān)發(fā)病率大幅下降。你認(rèn)為這是否是一個(gè)不錯(cuò)的舉措？
答：我理解這種將沙門氏菌歸為雜質(zhì)的想法，但這個(gè)問題比較復(fù)雜。首先，你面對的是雞和牛這兩種不同的物種。其次，沙門氏菌有相當(dāng)大的分布和適應(yīng)性，它無處不在，以至于我曾經(jīng)說過你可以在外面幾乎所有地方找到沙門氏菌。
除此之外，世界上有超過2500個(gè)沙門氏菌血清型變種，但并非所有的沙門氏菌都致病，我認(rèn)為大家在討論時(shí)經(jīng)常忽略這一點(diǎn)。此外，肉類食物上存在的沙門氏菌數(shù)量無法精確測量。問題的關(guān)鍵是食品上沙門氏菌的數(shù)量到底有多少，如果肉食上只有一個(gè)沙門氏菌，那生病的概率基本為零。但是如果肉食上有一百萬個(gè)沙門氏菌，風(fēng)險(xiǎn)就會高得多。可問題就在于我們沒法對沙門氏菌進(jìn)行定量檢測。
問：你的意思是我們沒有檢測方法能檢測出食物中含有沙門氏菌的數(shù)量嗎？
答：其實(shí)是有辦法可以做到的，但很慢。如果你想要像老式科幻電影中的傳感器一樣立刻獲得結(jié)果，目前我們還做不到，可能需要至少三到四天才能出結(jié)果。
目前我們正在進(jìn)行大量研究，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了更多的快速檢測方法，定量也越來越精確，我認(rèn)為更高效的檢測方法觸手可及。
問：在與這些病原體的斗爭中，您認(rèn)為目前最重要的進(jìn)展是什么？
答：全基因組測序已經(jīng)改變了行業(yè)的游戲規(guī)則，主要是因?yàn)樗軌蚋鼫?zhǔn)確地定位病原體的爆發(fā)來源，給科學(xué)鑒定帶來了徹頭徹尾的改變，這就像犯罪節(jié)目中的法醫(yī)環(huán)節(jié)。你可以從沙門氏菌病患者的DNA中提取信息，從他們吃的食物中找到病株，然后可以去農(nóng)場尋找同源的沙門氏菌，或者從食品供應(yīng)鏈的其他地方發(fā)現(xiàn)線索，它使你能夠更精確地追蹤病因。
全基因組測序也有助于我們更好地了解這些病原體。例如，由于我們知道整個(gè)遺傳密碼，我們可以確定哪些基因使細(xì)菌具有毒性。食源性沙門氏菌和彎曲桿菌通常不會導(dǎo)致成年雞生病。因此，一個(gè)基本的問題是，它們?yōu)槭裁磿蔀槿祟惖牟≡w？
問：沙門氏菌感染，特別是雞蛋中的沙門氏菌感染，在其他一些國家已經(jīng)大大減少。在美國，這一挑戰(zhàn)是否在某種程度上更難以克服？是因?yàn)樘F了嗎？還是因?yàn)樘环奖懔耍?/p>
答：這些原因都是。那些已經(jīng)有效消除了這些病原體的地方是生產(chǎn)規(guī)模比較小的國家。例如，他們對運(yùn)輸飼料進(jìn)入農(nóng)場的卡車進(jìn)行全面衛(wèi)生消毒。這一過程不僅成本高昂，而且范圍太廣，從經(jīng)濟(jì)角度來看在美國不太可能實(shí)現(xiàn)。
但也有一些干預(yù)措施在美國是可行的。例如，英國進(jìn)行了非常廣泛的家禽疫苗接種過程，在消除雞蛋中的沙門氏菌方面效果很好。美國也采用了疫苗，但部分問題在于疫苗有一定的特殊性。比方說，你研發(fā)了一種對腸炎沙門氏菌有效的疫苗，但傷寒沙門氏菌可以乘虛而入，所以現(xiàn)在你必須研發(fā)第二種疫苗。所以這個(gè)目標(biāo)不是一成不變的。疫苗接種項(xiàng)目現(xiàn)在非常活躍，隨著我們對沙門氏菌的了解越來越多，更多的疫苗正在研發(fā)。
問：還有什么其他有效的方法嗎？
答：你想問的應(yīng)該是我們所說的多效手段——幾種在機(jī)理上彼此非常不同的干預(yù)措施，可以以不同的方式解決問題。我們的確做了些努力，比如將溫和熱量與有機(jī)酸相結(jié)合，并且取得了一定成效。
我們現(xiàn)在迫切需要更多投資，用以弄清楚哪些益生菌最有效，哪些搭配使用最有效，這樣你就可以得到一箭雙雕的效果：用益生菌來防止沙門氏菌的扎根，用精油來消滅已經(jīng)存在的沙門氏菌。我們需要更多的科學(xué)資源來做更多調(diào)查，有良好的檢測手段和定量工具在真正的農(nóng)場進(jìn)行實(shí)地測試。
問：目前的研究方向是什么？
答：有了機(jī)制上更明確的干預(yù)措施之后，我們可以知道病菌在做什么，以及它們?nèi)绾伟l(fā)生作用。傳統(tǒng)意義上，生產(chǎn)者主要依賴于小道消息，而現(xiàn)在我們已經(jīng)超越了這一點(diǎn)。生產(chǎn)這些產(chǎn)品的農(nóng)民和公司知道，我們真正需要的是那些經(jīng)過同行評審的研究成果。我們正處于一個(gè)令人興奮的時(shí)代，因?yàn)槲易龅木褪沁@種基于機(jī)制的研究?，F(xiàn)在我們既有政府的支持，也有行業(yè)的支持。
問：你們現(xiàn)在在做什么具體工作？
答：我們正在做家禽加工設(shè)施的微生物組圖譜：繪制在那里發(fā)現(xiàn)的所有微生物，并試圖找出那些我們稱之為指標(biāo)性生物的東西。這些生物體是非致病性的，但它們的行為與沙門氏菌的行為類似。我們的想法是，它們通常被發(fā)現(xiàn)時(shí)數(shù)量眾多，而且非常容易量化，這使得它們比沙門氏菌更容易檢測和測算。
通過監(jiān)測這些指標(biāo)性生物，你可以確定你的干預(yù)措施是否有效。如果指標(biāo)性生物體從2000個(gè)下降到2個(gè)，那我們就知道那里的沙門氏菌數(shù)量應(yīng)該也下降了。
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